JP5364482B2

JP5364482B2 - 糸条巻取機、及び糸条の巻取方法

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Description

本発明は、糸条巻取機、及び糸条の巻取方法に関する。

従来から、連続的に供給される糸条の巻き取りに際し、生産性の観点から、１本の巻取軸に複数のボビンをセットし、複数本の糸条を同時に巻き取る糸条巻取機が知られている。しかし、この糸条巻取機には、次のような欠点があった。即ち、すべてのボビンの回転数が上記１本の巻取軸の回転数に支配される構造なので、各糸条間で糸条の張力にバラツキがあっても、このバラツキを解消することができず、その結果、本質的な問題として、糸条の張力が仕様張力許容範囲（仕様として決定された、許容できる張力の範囲）を外れたパッケージが形成されてしまう場合があった。一般に、糸条の張力が仕様張力許容範囲を外れたパッケージを下流工程に流すと、下流工程で例えば解舒不良などの種々の不具合を引き起こすとされている。

特に、アラミド繊維やガラス繊維、炭素繊維などのようにヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以上の所謂高弾性糸を巻き取りの対象とする場合は、高弾性率であるが故、各糸条間での巻き取りの条件（例えば、紡糸や巻取に関連する部分における機械的な誤差など。）に僅かなバラツキがあっただけで、各糸条間での張力の著しいバラツキを招いてしまう。

＜考案Ａ＞
上述した各糸条間での張力のバラツキを解消する一つの手段として、以下のような構成（以下、考案Ａと称する。）が発案されている。即ち、１本の巻取軸に複数のボビンをセットすることに代えて、１本の巻取軸に単一のボビンのみをセットすることとする。走行する糸条の張力を測定する張力測定手段を設ける。この張力測定手段によって測定された糸条の張力に基づいて、糸条の張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、上記の巻取軸の回転数を制御する。ただし、巻取軸の回転数を増減するに際し綾角が変化してしまわないように、併せてトラバース速度も増減することとする。要するに上記考案Ａは、各糸条毎に巻取軸を個別に用意し、各巻取軸に装着したボビンの回転数を独立して制御できるようにしたものである。

この考案Ａをベクトル図を用いて補足説明する。図１は、巻取速度ＶＷ（パッケージの周速を意味する。）とトラバース速度ＶＴ、糸速Ｖの相互関係をベクトル形式で示すベクトル図である。図１（ａ）には上記相互関係の基本的な考え方を示しており、巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴ、糸速Ｖ、綾角ＷＡの間には下記式（１）及び（２）で示される関係が成立している。上記の考案Ａは、図１（ｃ）のベクトル図に相当する技術であり、即ち、巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴを同時にＶＷ→ＶＷ’、ＶＴ→ＶＴ’のように増減することにより、綾角ＷＡを一定に維持しながらも、糸速ＶをＶ→Ｖ’のように増減させ、もって、糸条の張力を調整せんとするものである。

＜特許文献１＞
また、各糸条間での張力のバラツキに関する上述の問題を解決する画期的な手段として、特許文献１は、１本の差動軸（巻取軸に相当。）に複数のボビン１４ａ、１４ｂを装着する構成において、ギアを巧みに用いることで隣り合うボビン間で回転数に差が発生することを許容する技術を開示している。この技術の方向性は、ボビンの回転数の個別的な調整で解決を図っている点で、他ならぬ、各糸条毎に巻取軸を個別に用意することとした上記考案Ａのそれと似ている。

上記特許文献１に記載の技術は、図１（ｄ）のベクトル図に相当する技術である。即ち、巻取速度ＶＷのみをＶＷ→ＶＷ’のように増減することにより、綾角ＷＡがＷＡ→ＷＡ’と変化してしまうのは甘受しつつも、糸速ＶをＶ→Ｖ’のように増減させて糸条の張力を調整せんとするものである。

＜特許文献２＞
また、特許文献２は、綾角の変更が先ずありきで、巻取テンション（糸条の張力に相当する。）の変化を相殺する技術を開示している。即ち、巻取中に綾角を変更するに際し、単にトラバース速度のみを増減させて綾角を変更しようとすると糸速が増減して巻取テンションの変化を招くことになるから、巻取テンションが一定となるように、即ち、糸速が一定となるように、上記トラバース速度の増減と呼応するようにタッチローラの周速を増減させようという技術である。

上記特許文献２に記載の技術は、図１（ｅ）のベクトル図に相当する技術である。即ち、綾角ＷＡをＷＡ→ＷＡ’のように増減させた際も、糸条の張力が一定となるように、即ち、糸速Ｖが一定となるように、巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴを同時にＶＷ→ＶＷ’、ＶＴ→ＶＴ’のように増減させる、という技術である。

上述した考案Ａ、特許文献１の技術、特許文献２の技術に共通するのは、糸条の張力の適切な管理と、巻取速度ＶＷの増減と、が思想上で相当強く結びついている点である。

特開２００８−３７６５０号公報特開平８−２２５２４５号公報

しかし、上記考案Ａの解決策では、複数の糸条間で巻取軸を共有しない構造であるから、どうしても設置スペースの観点から不利であり、また、従前の機械と比較して製造コスト面で劣る。

また、上記特許文献１に記載の解決策では、この特許文献１の図１や図５の通り構造が途方もなく複雑になってしまう。

一方、上記特許文献２については、巻取テンションの変化をタッチローラの周速の増減で相殺している点で強い違和感を覚える。とうのは、本明細書の冒頭で指摘した問題は各糸条間での張力のバラツキとしているのに対し、特許文献２の解決策は全糸条一様でしか実施することができないものだからである。しかしながら、特許文献２の技術的背景ではその解決策で確かに十分と言える。なぜならば、特許文献２の構成で発生する巻取テンションの変化は、そもそものところ、全糸条一様に足並みを揃えて発生するものだからである。この点、技術前提の方向性が全く逆となるので、特許文献２に記載の技術は、本願が問題としている各糸条間の張力のバラツキを解消するのには参考にできない。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、１本の巻取軸に複数のボビンを装着することを前提とした上で、各糸条間での張力のバラツキを解消し、もって、各糸条の張力を仕様張力許容範囲内に収める技術を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本願発明の第一の観点によれば、以下のように構成される、糸条巻取機が提供される。即ち、糸条巻取機は、複数のボビンが同時に装着可能な１本の巻取軸と、前記複数のボビンに巻き取られる複数の糸条を夫々トラバースするための複数のトラバース装置と、前記複数のボビンに巻き取られる複数の糸条の張力を夫々測定するための複数の張力測定手段と、各糸条毎に、前記張力測定手段によって測定された上記糸条の張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、前記トラバース装置のトラバース速度を増減するトラバース速度変更手段と、各糸条毎に、前記トラバース速度変更手段による前記トラバース装置のトラバース速度の増減に伴って発生するワインド数の変化を相殺するように前記トラバース装置のトラバース幅を増減するトラバース幅変更手段と、を備える。以上の構成によれば、１本の巻取軸に複数のボビンを装着することを前提とした上で、各糸条間での張力のバラツキを解消し、もって、各糸条の張力を仕様張力許容範囲内に収めることができる。

上記の技術は、図１（ｂ）のベクトル図に相当する技術である。即ち、巻取速度ＶＷはすべての糸条で同一値となるので各糸条毎に増減させることはできず一定のままとなり、一方でトラバース速度ＶＴをＶＴ→ＶＴ’のように増減させることにより、綾角ＷＡがＷＡ→ＷＡ’のように増減するのは甘受しつつも、糸速ＶをＶ→Ｖ’のように増減させて糸条の張力を調整せんとするものである。

この技術は、一見すると図１（ｄ）に示す特許文献１の技術において、巻取速度ＶＷに代えてトラバース速度ＶＴを増減させることで同じ目的を達成しているに過ぎない、のようにも思えるが、前述したように糸条の張力の適切な管理と巻取速度ＶＷの増減とが思想上相当強く結びついているという本願出願時の技術常識に真っ向から反するものである点を十分に留意されたい。また、上記の技術は、各糸条毎での巻取速度ＶＷの個別的増減が禁止されているといった特別なハンディーキャップを克服したものである点も看過してはならない。更に言えば、特許文献１にも言えることだが、糸速Ｖを増減するために巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴのうち何れか一方のみを増減させるという思想は、どうしても綾角ＷＡの増減を避けることができないという点で、常に忌避される存在であったことが容易に想像できる。

なお、上記の「糸条の張力のバラツキ」についての「解消」とは、バラツキを除去して全ての糸条の張力を完全に均一とすることを理想とするが、その目的は、各糸条の張力を仕様張力許容範囲内に収めることであるから、必ずしも、全ての糸条の張力を完全に均一にする必要はない。

また、図１（ｂ）に示すように、巻取速度ＶＷが一定の状態でトラバース速度ＶＴをＶＴ→ＶＴ’のように増減すると、綾角ＷＡがＷＡ→ＷＡ’のように変化してしまい、ワインド数の意図しない変化を免れない。これに対し、上記の構成によれば、前述した技術で各糸条間での張力のバラツキを解消したとしても、ワインド数を所望のワインド数に合わせ込むことができる。つまり、ワインド数が成り行きで変化してリボン発生等の不具合が発生することを回避できる点に技術的有意性が認められる。

上記の技術を図２に基づいて補足説明する。図２は、トラバースガイドが１往復するたびに進む周方向の距離Ｌと、綾角ＷＡと、トラバース幅Ｗと、の関係を示すパッケージ周面の部分展開図である。図２（ａ）に示すように、トラバースガイドが１往復するたびに進む周方向の距離Ｌと、綾角ＷＡと、トラバース幅Ｗと、の間には下記式（３）で示す関係が成立している。次に、図１（ｂ）で示したようにトラバース速度ＶＴをＶＴ→ＶＴ’のように増減させると綾角ＷＡがＷＡ→ＷＡ’のように増減し、この綾角ＷＡの増減に伴って、図２（ｂ）に示すように、上記の距離ＬはＬ→Ｌ’（下記式（４）参照）のように増減する。この距離Ｌの変化は、とりもなおさずワインド数の変化に直結する。そこで、図１（ｂ）に示すトラバース速度ＶＴの増減に付け加えるかたちで、図２（ｃ）に示すようにトラバース幅ＷをＷ→Ｗ’のように増減させてやる。すると、距離Ｌ’がＬ’→Ｌ’’（下記式（５）参照）のように同時に増減するので、Ｌ’’＝Ｌとなるようにトラバース幅Ｗを増減させることにより、ワインド数を所望のワインド数に合わせ込むことができる、という理屈である。

上記の糸条巻取機は、更に、以下のように構成される。即ち、糸条巻取機は、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維などのヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以上の高弾性糸を巻き取りの対象とする。前述したように、巻き取りの対象が高弾性糸の場合は巻き取りの条件が糸条の張力に著しく影響を及ぼす。従って、このような高弾性糸を巻き取りの対象としたとき、上述した、各糸条間での張力のバラツキを解消する技術の意義が一層はっきりとする。

本願発明の第二の観点によれば、重なりの強いリボンが発生する危険ワインド数に接近するまでは、所定範囲内に綾角を維持しつつ巻き取るステッププレシジョン巻きは、以下のような方法で行われる。即ち、トラバース速度を変化させると共にトラバース幅を変化させることにより、糸条の巻取張力及びパッケージワインド数が所望の範囲に維持するようにした。上記のステッププレシジョン巻きは図６（ｂ）に例示しているところ、以上の方法によれば、ワインド数＝Ｗ１で巻き取っているときは張力変動を検出してトラバース速度とトラバース幅を変化させて張力をフィードバック制御すると共に、ワインド数もＷ１に維持することができる。同様に、ワインド数＝Ｗ２で巻き取っているときは同様に制御してワインド数をＷ２に維持することができる。

巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴ、糸速Ｖの相互関係をベクトル形式で示すベクトル図トラバースガイドが１往復するたびに進む周方向の距離Ｌと、綾角ＷＡと、トラバース幅Ｗと、の関係を示すパッケージ周面の部分展開図本願発明の第一実施形態に係る糸条巻取機の斜視図トラバース装置の正面図糸条巻取機の制御部の機能ブロック図ワインディングパターンを例示する図糸条巻取機の制御部のフロー本願発明の第二実施形態に係る糸条巻取機の斜視図本願発明の第三実施形態に係る糸条巻取機の斜視図

以下、図３〜７を参照しつつ、本願発明の第一実施形態を説明する。図３に示すように本実施形態に係る糸条巻取機１は、複数（本実施形態では４本）で供給される糸条Ｙを夫々巻き取るための複数（本実施形態では４個）の巻取ボビン２（ボビン）が同軸上に一方向から詰めて並べられるボビンホルダー３（巻取軸）と、上記各糸条Ｙを捕捉可能な糸ガイド４（トラバースガイド）を有し、この糸ガイド４を往復運動させることで各巻取ボビン２に対して各糸条Ｙを綾振る、複数（本実施形態では４個）のトラバース装置５と、を主たる構成として備える。以下、この糸条巻取機１を詳細に説明する。

本実施形態において糸条巻取機１は、アラミド繊維やガラス繊維、炭素繊維などのようにヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以上の高弾性糸である糸条Ｙを巻き取りの対象としており、複数の糸条Ｙを同時に紡出する紡糸部を備える紡糸機７に適用される。即ち、紡糸機７は、上記の紡糸部と、この紡糸部から紡出された複数の糸条Ｙを同時に巻き取る糸条巻取機１と、を備えて構成される。そして、紡糸部から紡出された各糸条Ｙは、走行する糸条Ｙの張力を測定するための張力測定装置６と、トラバース支点ガイド８を経てトラバース装置５に送られ、このトラバース装置５にて綾振られながら巻取ボビン２上に巻き取られ、もって、多数のパッケージが生産されるようになっている。

上記の糸条巻取機１は、具体的には、図５に示す制御部６０を有する装置本体９と、この装置本体９の側面に回転可能に支持されるターレット盤１０と、このターレット盤１０から水平方向に突設される前記のボビンホルダー３と、上記複数のトラバース装置５とコンタクトローラ１１（タッチローラ）を支持する梁体１２と、装置本体９の正面に設けられるキーボード１３（入力手段）と、を備える。上記のボビンホルダー３は一対で設けられており、糸条Ｙの連続巻き取りが可能となっている。

ボビンホルダー３は、上記複数の巻取ボビン２を同軸上に装着支持するものである。そして、各ボビンホルダー３に設けられるボビンホルダーモータ１４（図５を併せて参照。）によって、ボビンホルダー３は複数の巻取ボビン２と共に所定の回転数で回転可能に構成される。なお、各巻取ボビン２に形成されるパッケージの巻取径は何れも足並み揃えて増加していくので、パッケージの周速、即ち、巻取速度ＶＷはすべての糸条Ｙで同値となる。

上記のトラバース装置５は、本実施形態において所謂ベルト式に構成される。図４に示すようにベルト式トラバース装置５は、上記の糸ガイド４が取り付けられる無端ベルト１５と、この無端ベルト１５の一部がボビンホルダー３の長手方向に対して実質的に平行となるように無端ベルト１５を支持する一対の支持ユニット１６と、無端ベルト１５を駆動する駆動モータ１７（ベルト駆動源）と、を備える。そして、ベルト式トラバース装置５は、駆動モータ１７が無端ベルト１５を往復走行させることで、糸ガイド４がボビンホルダー３の長手方向に対して実質的に平行に往復運動できるようなっている。なお、上記の支持ユニット１６及び駆動モータ１７は、板状のベース１８に取り付けられ、このベース１８は梁体１２に対して任意の姿勢で固定されるようになっている。また、無端ベルト１５を往復走行させる際に糸ガイド４がばたつかないよう、糸ガイド４を直線的に案内するレール１９が上記一対の支持ユニット１６の間に延設される。無端ベルト１５として本実施形態ではタイミングベルトが採用され、無端ベルト１５は、一対の支持ユニット１６と駆動モータ１７とに巻回されることで二等辺三角形状の軌跡上を走行するようになっている。支持ユニット１６は、無端ベルト１５が巻き掛けられるプーリ２０を備える。駆動モータ１７は本実施形態においてパルスモータとされ、制御部６０に接続されている。この構成で、前述の制御部６０は、糸ガイド４の走行速度であるトラバース速度ＶＴ（図１参照）やトラバース幅Ｗ（図２参照）を別個独立して自由に増減できるようになっている。ここで、「別個独立して」とは、隣り合うトラバース装置５間で、トラバース速度ＶＴを異なる値とすることができるし、トラバース幅Ｗを異なる値とすることができる、という意味である。

張力測定装置６は、測定した糸条Ｙの張力を張力信号として制御部６０に送信する。

コンタクトローラ１１は、複数のベルト式トラバース装置５と、ボビンホルダー３と、の間に設けられ、各巻取ボビン２上に形成されるパッケージに対して接触すると共に、各ベルト式トラバース装置５によって綾振られた各糸条Ｙが巻き掛けられる。なお、コンタクトローラ１１の周速とパッケージの周速は一致する関係にある。

次に、図５を参照しつつ制御部６０の構成を説明する。制御部６０は、演算処理装置であるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）と、を備える。そして、ＲＯＭに記憶された上記制御プログラムがＣＰＵに読み込まれＣＰＵ上で実行されることで、制御プログラムは、ＣＰＵなどのハードウェアを、張力取得部６１（張力取得手段）、張力判定部６９（張力判定手段）、トラバース速度変更部６２（トラバース速度変更手段）、トラバース幅変更部６３（トラバース幅変更手段）、トラバース制御部６４（トラバース制御手段）、巻取軸制御部６５、綾角一律変更部６６、カウンター６７、記憶部６８、として機能させるようになっている。また、上記制御部６０には、各トラバース装置５と、各張力測定装置６と、キーボード１３と、ボビンホルダーモータ１４と、が接続されている。

＜記憶部６８＞
上記の記憶部６８には、張力管理データ７０と、仕様張力許容範囲データ７１と、巻取速度データ７２と、ワインディングパターン（ａ）７３と、ワインディングパターン（ｂ）７４と、が記憶されている。

張力管理データ７０は、各糸条毎に、トラバース速度ＶＴの設定値、トラバース幅Ｗの設定値、現在の糸条Ｙの張力の測定値、をテーブル形式で有する。図５に記載のデータは説明のための例示である。図５の「Ｎｏ．１」は図３の最も左側の糸条Ｙに対応し、「Ｎｏ．４」は図３の最も右側の糸条Ｙに対応している。

仕様張力許容範囲データ７１は、仕様張力許容範囲の上限値としての張力上限値Ｔｕｐと、仕様張力許容範囲の下限値としての張力下限値Ｔｄｏｗｎと、を有する。図５に記載のデータは説明のための例示である。

巻取速度データ７２は、巻取速度ＶＷの設定値を有する。

ワインディングパターン（ａ）７３は、図６（ａ）に示すような、巻取径Ｄと綾角ＷＡとの対応関係を例えばテーブル形式で有する。なお、図６（ａ）に示す対応関係は、ワインド数を巻き始めから巻き終わりにかけて常に一定としておくことを特徴とするものである。

ワインディングパターン（ｂ）７４は、図６（ｂ）に示すような、巻取径Ｄと綾角ＷＡとの対応関係を例えばテーブル形式で有する。なお、図６（ｂ）に示す対応関係は、巻き始めから巻き終わりにかけてワインド数をステップ状に変化させることで、リボン巻きの発生を防止し、綾角ＷＡを所定の範囲内に維持することを特徴とするものである。

＜張力取得部６１＞
張力取得部６１は、各張力測定装置６から受信した張力信号に基づいて各糸条Ｙの張力を取得し、取得した張力に基づいて張力管理データ７０の該当部分を更新する。

＜張力判定部６９＞
張力判定部６９は、各糸条Ｙ毎に、糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内か否かを判定する。

＜トラバース速度変更部６２＞
トラバース速度変更部６２は、各糸条Ｙ毎に、前記張力測定装置６によって測定された上記糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、前記トラバース装置５のトラバース速度ＶＴを増減する。例えばＮｏ．１の糸条Ｙについて言えば、Ｎｏ．１の糸条Ｙの張力が張力上限値Ｔｕｐを上回っており、即ち、仕様張力許容範囲を上側に外れているので、Ｎｏ．１の糸条Ｙの張力が張力上限値Ｔｕｐを下回るように、Ｎｏ．１のトラバース装置５のトラバース速度ＶＴを減少させる。一方で、Ｎｏ．４の糸条Ｙについて言えば、Ｎｏ．４の糸条Ｙの張力が張力下限値Ｔｄｏｗｎを下回っており、即ち、仕様張力許容範囲を下側に外れているので、Ｎｏ．４の糸条Ｙの張力が張力下限値Ｔｄｏｗｎを上回るように、トラバース装置５のトラバース速度ＶＴを増加させる。このトラバース速度ＶＴの増減については、例えばＰＩＤ制御が好適である。

＜トラバース幅変更部６３＞
トラバース幅変更部６３は、各糸条Ｙ毎に、トラバース速度変更部６２による前記トラバース装置５のトラバース速度ＶＴの増減に伴って発生するワインド数の変化を相殺するように、前記トラバース装置５のトラバース幅Ｗを増減する。例えばＮｏ．１の糸条Ｙについて言えば、トラバース速度変更部６２は上述のようにＮｏ．１のトラバース装置５のトラバース速度ＶＴを減少させることとしたので、上記式（２）によれば、綾角ＷＡが減少し、綾角ＷＡが減少すると図２（ｂ）を参照するに、糸ガイド４が１往復するたびに進む周方向の距離Ｌが増加してワインド数が増加する。従って、このワインド数の増加を相殺するように、トラバース幅変更部６３はＮｏ．１のトラバース装置５のトラバース幅Ｗを減少させる。一方、Ｎｏ．４の糸条Ｙについて言えば、トラバース速度変更部６２は上述のようにＮｏ．４のトラバース装置５のトラバース速度ＶＴを増加させることとしたので、上記式（２）によれば、綾角ＷＡが増加し、綾角ＷＡが増加すると図２（ｂ）を参照するに、糸ガイド４が１往復するたびに進む周方向の距離Ｌが減少してワインド数が減少する。従って、このワインド数の減少を相殺するように、トラバース幅変更部６３はＮｏ．４のトラバース装置５のトラバース幅Ｗを増加させる。

＜トラバース制御部６４＞
トラバース制御部６４は、張力管理データ７０が有する各糸条Ｙ毎のトラバース速度ＶＴとトラバース幅Ｗの設定値に基づいて、各トラバース装置５の駆動モータ１７の動作を制御する。

＜巻取軸制御部６５＞
巻取軸制御部６５は、巻取速度データ７２が有する巻取速度ＶＷの設定値に基づいて、ボビンホルダーモータ１４の動作を制御する。具体的には、巻取速度ＶＷはパッケージ周速を意味するものであり、パッケージの巻取径Ｄはカウンター６７によってカウントされる巻き始めからの経過時間ｔの関数として表現することができる。従って、巻取軸制御部６５は、具体的には、巻取速度データ７２が有する巻取速度ＶＷの設定値と、カウンター６７によってカウントされる経過時間ｔと、に基づいて、ボビンホルダーモータ１４の動作を制御する。

＜綾角一律変更部６６＞
綾角一律変更部６６は、ワインディングパターン（ａ）７３（又はワインディングパターン（ｂ）７４でもよい。）が有する巻取径Ｄと綾角ＷＡとの対応関係に基づいて綾角ＷＡが増減するように、巻取速度ＶＷを増減させると共にトラバース速度ＶＴを全糸条Ｙ一律に増減させる。なお、図１（ｅ）に示す如く糸速Ｖは一定に維持しつつ綾角ＷＡを変更するために巻取速度ＶＷとトラバース速度ＶＴとを同時に増減させる技術は公知技術であるから、本明細書ではその詳しい説明を割愛する。

＜カウンター６７＞
カウンター６７は、パッケージの巻き始めからの経過時間ｔをカウントする。

なお、張力管理データ７０の初期値や、仕様張力許容範囲データ７１、巻取速度データ７２、ワインディングパターン（ａ）７３、ワインディングパターン（ｂ）７４の設定値は、オペレータがキーボード１３を用いて事前に制御部６０に入力しておけばよい。

次に、図７を参照しつつ、糸条巻取機１の作動を説明する。

オペレータは、先ず、糸条巻取機１の電源を投入する（Ｓ３００）。次いで、オペレータによる入力により、制御部６０は、張力管理データ７０のトラバース速度ＶＴとトラバース幅Ｗ、及び巻取速度ＶＷの初期値を取得し、張力管理データ７０や巻取速度データ７２に記憶する（Ｓ３１０）。次に、制御部６０は、同様に、張力上限値Ｔｕｐと張力下限値Ｔｄｏｗｎを取得し、仕様張力許容範囲データ７１に記憶する（Ｓ３２０）。

次に、制御部６０は、糸条Ｙの巻き取りを全糸条Ｙ一斉に開始する（Ｓ３３０）。即ち、トラバース制御部６４は、各糸条Ｙ毎に、張力管理データ７０が有するトラバース速度ＶＴとトラバース幅Ｗの各設定値に基づいてトラバース装置５の駆動モータ１７の動作を制御する。また、巻取軸制御部６５は、巻取速度データ７２が有する巻取速度ＶＷの設定値に基づいてボビンホルダーモータ１４の動作を制御する。

次に、制御部６０は、カウンター６７をリセットし、カウンター６７に、経過時間ｔのカウントを開始させる（Ｓ３４０）。

次に、張力取得部６１は、各張力測定装置６から張力信号を受信し、受信した張力信号に基づいて各糸条Ｙの張力を取得し、取得した張力に基づいて張力管理データ７０の張力の測定値を各糸条Ｙ毎に更新する。なお、運転開始直後では、制御部６０は、代表的な張力としてのＮｏ．１の糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内となるように巻取速度ＶＷを一度、調整するものとする。

次に、張力判定部６９は、各糸条Ｙ毎に（Ｓ３６０〜Ｓ４００）、糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内か否かを判定する（Ｓ３７０）。そして、糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲外であると張力判定部６９が判定した場合は（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、トラバース速度変更部６２は、該当糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、該当糸条Ｙのトラバース装置５のトラバース速度ＶＴを増減する（Ｓ３８０）。また、トラバース幅変更部６３は、上記トラバース速度ＶＴの増減に伴って発生するワインド数の変化を相殺するように、該当糸条Ｙのトラバース装置５のトラバース幅Ｗを増減する（Ｓ３９０）。一方で、糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内であると張力判定部６９が判定した場合は（Ｓ３７０：ＮＯ）、Ｓ４００へと処理を移す。

次に、綾角一律変更部６６は、ワインディングパターン（ａ）７３（又はワインディングパターン（ｂ）７４でもよい。）が有する巻取径Ｄと綾角ＷＡとの対応関係に基づいて綾角ＷＡが増減するように、巻取速度ＶＷを増減させると共にトラバース速度ＶＴを全糸条Ｙ一律に増減させる。なお、トラバース速度ＶＴは全糸条Ｙ一律で一様に増減されるので、トラバース速度変更部６２によって適宜に設定されたトラバース速度ＶＴのバラツキ乃至高低はそのまま維持される。

そして、制御部６０は、全糸条Ｙでパッケージが満巻きに至るまでＳ３５０〜Ｓ４１０の処理を繰り返し実行する（Ｓ４２０：ＮＯ）と共に、全糸条Ｙでパッケージが満巻きに至ると（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、ボビンチェンジを実行し（Ｓ４３０）、新たな巻取ボビン２による糸条Ｙの巻き取りを開始する（Ｓ３４０〜Ｓ４２０）。

（まとめ）
（請求項１）
以上説明したように上記実施形態において糸条巻取機１は、以下のように構成されている。即ち、糸条巻取機１は、複数の巻取ボビン２が同時に装着可能な１本のボビンホルダー３と、前記複数の巻取ボビン２に巻き取られる複数の糸条Ｙを夫々トラバースするための複数のトラバース装置５と、前記複数の巻取ボビン２に巻き取られる複数の糸条Ｙの張力を夫々測定するための複数の張力測定装置６と、各糸条Ｙ毎に、前記張力測定装置６によって測定された上記糸条Ｙの張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、前記トラバース装置５のトラバース速度ＶＴを増減するトラバース速度変更部６２と、を備える。以上の構成によれば、１本のボビンホルダー３に複数の巻取ボビン２を装着することを前提とした上で、各糸条Ｙ間での張力のバラツキを解消し、もって、各糸条Ｙの張力を仕様張力許容範囲内に収めることができる。

なお、上記の技術は、糸条Ｙ間固有の（機械的な設計公差を原因とする）張力差や、長期的に悪化する張力のズレに対して特に有効である点を付言しておく。

また、上記の糸条巻取機１は、更に、以下のように構成されている。即ち、糸条巻取機１は、各糸条Ｙ毎に、前記トラバース速度変更部６２による前記トラバース装置５のトラバース速度ＶＴの増減に伴って発生するワインド数の変化を相殺するように前記トラバース装置５のトラバース幅Ｗを増減するトラバース幅変更部６３を更に備える。以上の構成によれば、前述した技術で各糸条Ｙ間での張力のバラツキを解消したとしても、ワインド数を所望のワインド数に合わせ込むことができる。

（請求項２、３）
また、巻き取りの対象が高弾性糸の場合は巻き取りの条件が糸条Ｙの張力に著しく影響を及ぼす。従って、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維などのヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以上の高弾性糸を巻き取りの対象としたとき、上述した、各糸条Ｙ間での張力のバラツキを解消する技術の意義が一層はっきりとする。

（請求項４）
また、図６（ｂ）に示すような重なりの強いリボンが発生する危険ワインド数に接近するまでは、所定範囲内に綾角を維持しつつ巻き取るステッププレシジョン巻きは、上記実施形態において、以下のような方法で行われる。即ち、トラバース速度ＶＴを変化させると共にトラバース幅Ｗを変化させることにより、糸条Ｙの巻取張力及びパッケージワインド数が所望の範囲に維持するようにした。ここで、「パッケージワインド数が所望の範囲に維持するように」とは、「パッケージワインド数の望まない変化を十分に相殺できるように」という意味である。上記のステッププレシジョン巻きは図６（ｂ）に例示しているところ、以上の方法によれば、ワインド数＝Ｗ１で巻き取っているときは張力変動を検出してトラバース速度とトラバース幅を変化させて張力をフィードバック制御すると共に、ワインド数もＷ１に維持することができる。同様に、ワインド数＝Ｗ２で巻き取っているときは同様に制御してワインド数をＷ２に維持することができる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。

（第一変形例）
上記のすべての技術を採用するには、トラバース装置５のトラバース速度ＶＴとトラバース幅Ｗを別個独立して増減できる構成が必須となる。この観点から言えば、例えば図８に示すような、糸ガイド４がリニアモーターによって往復運動するリニアモーター式トラバース装置や、図９に示すような、糸ガイド４を先端に備えるアームを揺動させる揺動式トラバース装置なども採用することができる。更に言えば、トラバース幅Ｗが変更可能に構成された特殊なカム式トラバース装置も採用する余地が十分にある。

（第二変形例）
上記実施形態において巻き取りの対象は高弾性糸としたが、これに限定されず、例えばヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以下の低弾性糸であってもよい。この場合でも、各糸条Ｙ間での張力のバラツキを解消するメリットは十分にあるからである。

（第三変形例）
また、上記実施形態では、運転開始直後では、制御部６０は、代表的な張力としてのＮｏ．１の糸条Ｙの張力に基づいて巻取速度ＶＷを一度、調整するものとしたが、これに代えて、すべての糸条Ｙの張力の平均値に基づいて巻取速度ＶＷを一度、調整するものとしてもよい。

１糸条巻取機
２巻取ボビン（ボビン）
３ボビンホルダー（巻取軸）
５トラバース装置

Claims

複数のボビンが同時に装着可能な１本の巻取軸と、
前記複数のボビンに巻き取られる複数の糸条を夫々トラバースするための複数のトラバース装置と、
前記複数のボビンに巻き取られる複数の糸条の張力を夫々測定するための複数の張力測定手段と、
各糸条毎に、前記張力測定手段によって測定された上記糸条の張力が仕様張力許容範囲内に収まるように、前記トラバース装置のトラバース速度を増減するトラバース速度変更手段と、
各糸条毎に、前記トラバース速度変更手段による前記トラバース装置のトラバース速度の増減に伴って発生するワインド数の変化を相殺するように前記トラバース装置のトラバース幅を増減するトラバース幅変更手段と、
を備える、糸条巻取機。
請求項１に記載の糸条巻取機であって、ヤング率が１５０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］以上の高弾性糸を巻き取りの対象とする、糸条巻取機。
請求項２に記載の糸条巻取機であって、前記高弾性糸は、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維の何れかである、糸条巻取機。
重なりの強いリボンが発生する危険ワインド数に接近するまでは、所定範囲内に綾角を維持しつつ巻き取るステッププレシジョン巻き方法において、
トラバース速度を変化させると共にトラバース幅を変化させることにより、糸条の巻取張力及びパッケージワインド数が所望の範囲に維持するようにした、
ことを特徴とする糸条の巻取方法。